玻璃幕墙板面不平整产生的原因及解决办法

2016-03-05 11:13:34      点击:
随着建筑技术的发展,建筑师和业主对建筑要求越来越高,要求幕墙的采光面积越来越大,随之而来的幕墙的分割尺寸也是越来越大。幕墙的施工图设计一般都是幕墙施工单位设计的,幕墙施工单位从控制成本角度出发,尽量把材料设计到材料本身的极限值;玻璃生产厂家原片玻璃的采购和生产有问题;现场施工工艺有问题,这些方方面面的原因给后续的施工工艺造成了一定的隐患,也是“哈哈镜”现象产生的主要原因。
  1、材料设计达到极限值,留有的余料太少:
  幕墙设计施工单位根据幕墙和材料的相关规范设计施工图,主要材料设计都是采用极限值设计。比如玻璃,玻璃幕墙常规施工的玻璃厚度在5mm~12mm之间,其强度设计值是84MPa,玻璃挠度设计值是L/60(L表示玻璃短板尺寸),施工单位设计的时候只要把玻璃的设计值控制在小于或等于84MPa,挠度值≤L/60就是满足规范要求的。举例一个苏州地区典型的工程,幕墙高度100m,按墙角区计算,采用最常规的6+12A+6中空双钢化玻璃,玻璃的最大分割可以做到1200mm×3000mm,(玻璃的强度设计值40.072MPa≤84MPa;挠度设计值19.848mm≤df,lim=20mm,计算步骤省略),从挠度值上可以看出这种就是典型的极限值设计。玻璃厚度薄,玻璃板块分割大,这种设计结果必然会造成玻璃版面不平整。根据笔者的经验,玻璃在计算时,强度一般会比极值小许多,主要是挠度计算,如果挠度计算控制在L/60×70%以内,玻璃版面的平整度就要好很多。同样是上面的例子,玻璃采用8(外片)+12A+6 中空双钢化玻璃(其玻璃强度计算值33.783MPa≤84MPa,挠度设计值12.391mm≤df,lim=20mm,计算步骤省略),就能解决玻璃版面自身不平整的现象。因此我们在前期设计的时候就要考虑的这些因素,把材料相关设计值余量放大一些,成本控制是一方面,但是外观效果和材料的安全因素也是我们的施工企业应该多加关注的。
  2、生产厂家原片玻璃的采购和生产问题:
  建筑业大发展同时带动了建筑材料生产厂家不断发展壮大,玻璃的加工和深加工企业众多,产能过剩。幕墙施工中,面积较大的或者要求较高的工程一般会规定几家大型的玻璃供应商,而更多小工程对玻璃供应商是没要求的,由幕墙施工单位自己推荐。但是在这些大大小小的玻璃加工和深加工企业中自己生产玻璃原片的没几家,我们招标文件只对玻璃供应商有要求,而对玻璃的原片生产厂家没要求,所以这些深加工厂家从成本考虑,会采购一些小厂家的原片玻璃来进行玻璃深加工。而这些小厂家受制于技术、设备等因素,生产出来的原片玻璃平整度差,厚薄不均,在使用时一方面造成玻璃的反射光学变形,另一方面也会产生光学畸变,这是造成玻璃幕墙板块玻璃不平整的重要因素之一。因此我们在挑选玻璃供应商时,最好是选自己生产原片玻璃和深加工的厂家,如上海耀皮、南玻和昆山长江等大企业。如果只是玻璃深加工供应商,必须要求这些供应商采购大型原片玻璃厂家的玻璃,同时供货时要提供原片玻璃的采购合同和质保证书,从采购源头上控制玻璃的质量。
  玻璃供应商玻璃钢化工艺,是控制玻璃平整度非常关键的工艺,该工艺中钢化玻璃弯曲的原因有以下几个原因:
  ①辊道存在问题引起的钢化玻璃平整度不良;
  ②由于加热温度不均引起的热变形;
  ③冷却不均引起的热变形。
  这些原因都有解决的办法,正规的厂家有着严格的工艺质量控制标准来防范这些问题的出现,因此找一家对玻璃质量和工艺控制严格的厂家是保证玻璃平整度的关键因素。
  3、现场施工工艺问题:
  玻璃幕墙分为构件式玻璃幕墙、单元式幕墙和点式幕墙,构件式幕墙和单元式幕墙中包含了隐框玻璃幕墙、半隐框玻璃幕墙和明框玻璃幕墙。
  ①单元幕墙由于工艺先进,全工厂化生产制作,施工现场三维调节安装,只要保证采购来的玻璃平整没问题,单元幕墙板块安装好以后就不会产生哈哈镜现象。
  ②点式幕墙主要是有支撑体系、玻璃接驳器、玻璃面板组成,支撑体系和接驳器也能对玻璃实现三维调节,同时由于点式幕墙工艺的特点,玻璃厚度相对比较厚,一般玻璃的单片厚度在8mm以上,只要保证玻璃计算的余量大点,该幕墙的平整度相对来说还是挺好控制的。
  ③构件式幕墙全部是在现场拼装,工序繁多,是产生哈哈镜现象的主要原因。下面重点阐述一下各种构件幕墙不平整的原因
  3.1 隐框玻璃幕墙:
  ①隐框玻璃幕墙是通过硅酮结构胶粘结在铝合金框架(副框)上,然后由固定压块及不锈钢螺栓紧固在铝合金骨架上,由于固定压块与铝合金副框是点连接的,在接触点处,由于紧固螺栓的松紧程度不同,不同工人安装时施加的应力不同,通过结构胶传递到玻璃的受力情况就不一样,玻璃表面所反映的景象会产生扭曲现象;同时固定压块的间距不一,同样也会产生此现象。
  ②副框与主次龙骨之间的橡皮条如果硬度不够(低于70),在螺栓固定点施加了应力后,固定点的位置也会产生不平整现象。
  ③龙骨安装时如果同一主龙骨两侧的次龙骨进出位置不在同一面上,或者是两根主龙骨上下横龙骨不在同一进出面上,就会造成玻璃安装好以后产生不平整现象。
  ④在填注结构胶及养护固化阶段,由于方式方法不当,结构胶在固化前受压,造成结构胶厚度不一,安装后玻璃表面也会不平整。
  通过上述几种原因的分析,我们知道,为使玻璃表面平整,要尽量减少玻璃不均匀受力,大致可以采取以下几种措施来减少玻璃扭曲现象:采用合适的连接方式,使玻璃表面受力均匀,把点压式的固定方式改为副框插接式的固定方式;增加橡皮条的邵氏硬度,缩小橡皮条的变形余地;加强现场质量控制,提高龙骨的安装精度,严格按照规范要求控制龙骨的垂直度和水平度;在注结构胶及养护阶段,结构胶在固化时,把玻璃面朝下,避免让结构胶受压。通过这些措施,可以有效的保证隐框玻璃幕墙的平整度,避免哈哈镜现象的产生。
  3.2 明框玻璃幕墙:
  ①明框幕墙的玻璃通过柔性垫块受力于横梁上,再通过压板和扣板将玻璃固定在主次龙骨上的固定方式。有的施工单位为了节省造价,把内压板切割成L=60mm~100mm长、@=350mm~500mm进行安装,这种施工方式也是点连接,连接点处玻璃受力不均匀;玻璃内外两侧的胶条硬度不均匀,都会产生玻璃不平整现象。
  ②龙骨安装时如果同一主龙骨两侧的次龙骨进出位置不在同一面上,或者是两根主龙骨上下横龙骨不在同一进出面上,就会造成玻璃安装好以后产生不平整现象。
  解决上述两点问题的办法是改变内压板点连接,把压板长度尺寸等同于主次龙骨,这样可以使玻璃受力均匀;玻璃两侧的胶条最好采用同等规格的,胶条的邵氏硬度不低于70,胶条的受力点位置要控制在玻璃结构胶和中空条位置,避免压板压紧玻璃时,受力点在玻璃中空层位置;控制主次龙骨的安装精度,水平度、垂直度严格按规范要求执行。通过这些措施,可以有效的保证明框玻璃幕墙的平整度,避免哈哈镜现象的产生。
  3.3 半隐框框玻璃幕墙:
  半隐框幕墙参照隐框与明框幕墙的控制方式执行。
  4、结语:
  本文从设计、采购、施工等方面的原因浅谈了一下玻璃幕墙不平整的原因,给幕墙的设计和施工者提供一些有用的参考,把玻璃幕墙设计和施工的更加美观、精致是幕墙从业者的职责和追求。


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